JP2003098374A - 波長分割多重伝送システム用の光ファイバ - Google Patents
波長分割多重伝送システム用の光ファイバInfo
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Abstract
回線として使用可能であり、従来技術のSMFと比較し
て、より短い分散補償ファイバによって分散補償を行う
ことができる、波長の管理を簡単にするファイバを提供
する。 【解決手段】 本発明は、1550nmの波長におい
て、5〜11ps/(nm・km)間にある色分散、2
50〜370nmの間にある色分散と色分散スロープと
の比、50μm2より大きい有効表面積、および0.1
4%/nm以下の波長に対する有効表面積の導関数を示
す、1300nmから1625nmの範囲においてケー
ブル内で単一モードである光ファイバを提案する。提案
された規準は、広帯域の波長にわたってファイバにおけ
る非線形効果と補償されるべき分散とを制限し、ファイ
バを伝送システムにおいて補償することができる。有効
表面積スロープに対する制限によって、さまざまな波長
を個別に処理する必要性はなくなる。
Description
伝送の分野に関し、特に光ファイバによる伝送システム
における色分散と色分散スロープとの補償に関する。
分布は、ファイバの半径と屈折率とを関係付ける関数グ
ラフの形状によって説明される。従来、横座標にファイ
バの中心からの半径rを、縦座標に屈折率とファイバの
クラッドの屈折率との差を表す。こうして、階段状、台
形、または三角形のそれぞれの形状を表すグラフについ
て、「階段状」、「台形」、または「三角形」の屈折率
分布と呼ぶ。これらの分布は一般に、ファイバの理論的
分布または指定分布を示すものであり、ファイバ製造に
おける制約はかなり異なる分布を生じさせる可能性があ
る。
ネットワークでは、特に40ギガビット/秒または16
0ギガビット/秒以上の転送レートのために色分散を管
理することは有利である。目的は、多重伝送のあらゆる
波長値のために、リンクにわたってほぼゼロの集積色分
散を得て、その結果パルスの拡張を制限することであ
る。分散については、数10ps/nmの集積値は一般
に許容可能である。また、システムにおいて使用される
波長の近傍において、非線形効果が最も大きくなる対象
である局部色分散のゼロ値を避けることは有利である。
さらにまた、多重伝送の範囲にわたって集積した色分散
のスロープを制限して、この結果、多重伝送チャネル間
のひずみを回避または制限することも有利である。この
色分散スロープは従来、波長に対する色分散の導関数で
ある。最後に、ファイバにおける非線形効果の振幅はフ
ァイバの有効表面積に反比例することも、考慮する必要
がある。したがって、非線形効果を制限するために、理
想的には有効表面積をできるだけ高く選ばなければなら
ない。しかしながら、ラマン効果などのある種の非線形
効果が、伝送システムの限界を改善するために使用され
ている。
バ回線として、SMFファイバ(英語「Single
Mode Fiber」の頭字語)とも呼ばれる段付き
屈折率ファイバが使用されている。したがって出願人
は、ASMF200の参照記号で、色分散取消し波長λ
0は1300〜1320nm間にある値を、、色分散は
1285〜1330nmの範囲において3.5ps/
(nm・km)以下、また1550nmでは17ps/
(nm・km)程度の値を示す、段付き屈折率単一モー
ドファイバを商品化している。1550nmにおける色
分散のスロープは0.06ps/(nm2・km)程度
である。このファイバは一般的には、1550nmにお
いて色分散と色分散スロープの比C/C’が250〜3
70nm間にある値を示す。このファイバは1550n
mにおいて有効表面積は約80μm2の値を示す。
の「Dispersion shifted fibe
rs」の頭字語)も市販されている。分散シフトファイ
バのNZ−DSF+(英語の「non−zero di
spersion shifted fibers」の
頭字語)と呼ばれるものは、これが使用される波長にお
いて、一般的には約1550nmの波長において非ゼロ
で正の色分散を示す。このファイバは、この波長におい
て、一般的には1550nmにおいて色分散は11ps
/(nm・km)未満の低い値を示し、色分散スロープ
は0.04〜0.1ps/(nm2・km)間にある値
を示す。
は、10ギガビット/秒のチャネル当り伝送レートにつ
いて100GHz以下のチャネル間隔を有する高密度波
長分割多重伝送に特に適するファイバ回線を提案してい
る。このファイバは、1550nmの波長について有効
表面積は60μm2以上の値を、色分散は6〜10ps
/(nm・km)の間にある値を、および色分散スロー
プは0.07ps/(nm2・km)未満の値を示す。
出願人は、TeraLightの参照記号で、1550
nmで代表的色分散は8ps/(nm2・km)の値
を、かつ色分散スロープは0.058ps/(nm2・
km)の値を示すファイバを商品化している。このファ
イバの色分散と色分散スロープとの比は140nmであ
る。このファイバは、65μm2程度の有効表面積S
effと0.17%/nm程度の有効表面積スロープと
を示す。フランス特許FR−A−2795828は、こ
のファイバ回線に適した分散補償ファイバを開示してい
る。
はNZ−DSF+ファイバにおける色分散または色分散
スロープを補償するために、短い分散補償ファイバすな
わちDCF(英語でDispersion Compe
nsating Fiber)を使用することが知られ
ている。DCFファイバはさまざまな特許に記載されて
いる。このファイバは、1550nmの波長付近で負の
色分散を示して、ファイバ回線において集積された色分
散を補償し、さらに負の色分散スロープを示してファイ
バ回線の正の色分散スロープを補償する。米国特許US
−A−5568583およびUS−A−5361319
は、SMFファイバの色分散、すなわち1550nmで
17ps/(nm・km)程度の分散を補償するため
の、DCFファイバを提案している。この分散補償ファ
イバは一般にファイバ回線よりも高価で、大きな減衰を
示す。
の長さができるだけ短いファイバ回線を配置することが
有利であるが、できるだけ広い帯域にわたる伝送を可能
にするファイバを配置することは別の技術的問題であ
る。
mode en cable pour reseau
x de transmission a fibre
optique a multiplexage e
n longueurs d’onde」と題する、本
出願人によって2000年2月24日に出願されたフラ
ンス特許出願番号0002316は、ファイバ回線とし
て使用され、その色分散が段付き屈折率ファイバのため
に従来使用されている分散補償ファイバによって補償さ
れる光ファイバを記載している。このファイバは、15
50nmの波長において、色分散は5〜11ps/(n
m・km)間にある値、色分散と色分散スロープとの比
は250〜370nmの間にある値、有効表面積は少な
くとも50μm2の値、および有効表面積の自乗と色分
散スロープとの比は80000μm4・nm2・km/
psより大きい値を示す。この特許出願は、ファイバの
有効表面積スロープをまったく述べておらず、このよう
なスローブが有することのできる利点を示していない。
を簡単にするファイバを提案する。本発明は特に、波長
分割多重伝送システムにおけるファイバ回線として使用
可能であり、このファイバ回線は、従来技術のSMFと
比較して、より短い分散補償ファイバによって分散補償
を行うことができる。さらにまた、このファイバは広い
帯域にわたって使用するのに適し、ファイバの伝送特性
が大きく変化することはない。
の波長について、色分散Cは5〜11ps/(nm・k
m)間にある値を、色分散と色分散スロープとの比C/
C’は250〜370nmの間にある値を、および波長
に対する有効表面積の導関数S’effは0.14%/
nm未満の値を示す光ファイバを提案する。
学特性すなわち、1460nmからの、好ましくは13
00nmからの波長範囲においてケーブル内で単一モー
ドであること、1850nm以下の、好ましくは180
0nm以下の理論的カットオフ波長、1370nm以下
の色分散取消し波長λ0、1550nmの波長におい
て、50μm2以上の有効表面積、1460nmの波長
において、45μm2以上の有効表面積、半径10mm
のスリーブの周りに1回巻かれた場合に、1625nm
の波長において、好ましくは1675nmの波長におい
て、400dB/m以下の曲率による損失、半径30m
mのスリーブの周りに100回巻かれた場合に、162
5nmの波長において、好ましくは1675nmの波長
において、0.5dB未満、好ましくは5・10−2d
B未満の曲率による損失、1550nmの波長におい
て、0.1ps/km1/2、好ましくは0.05ps
/km1/2以下の偏波モード分散、1550nmの波
長において、0.24dB/km未満、さらには0.2
2dB/km未満の減衰、1550nmの波長におい
て、80000μm4・nm2・km/ps以上の有効
表面積の自乗と色分散スロープとの比、1550nmの
波長において、1未満、好ましくは0.8未満の微小曲
率に対する感度、の1つまたは複数を示すことが有利で
ある。
は埋もれた溝形と環形を有する矩形の屈折率分布を有す
る。この分布は下記の特性すなわち、台形または矩形の
屈折率とクラッドの屈折率との差(Δn1)は5.9・
10 −3〜7.8・10−3の間にあり、クラッドの屈
折率より高い屈折率を示すファイバの部分の半径
(r1)は3.5〜4.5μmの間にあること、陥没し
た溝形の屈折率とクラッドの屈折率との差(Δn2)は
−8・10−3〜−1・10−3の間にあり、この溝形
の外部半径(r2)は5.3〜8.1μmの間にあるこ
と、環形の屈折率とクラッドの屈折率との差(Δn3)
は1・10−3〜8・10 −3の間にあり、この環形の
外部半径(r3)は7.2〜11.1μmの間にあるこ
と、台形の内部半径と外部半径との比は0.4より大き
いこと、台形の内部半径と外部半径との比は0.95未
満、さらには0.90未満、好ましくは0.80未満で
あること、ゼロ半径と、クラッドの屈折率より高い屈折
率を示すファイバの中央部分の外部半径(r1)との間
の、半径と屈折率との積の積分の2倍が、76・10
−3〜114・10−3μm2の間にあること、ゼロ半
径と、クラッドの屈折率より高い屈折率を示すファイバ
の中央部分の外部半径(r1)との間の、屈折率の積分
の2倍が、46・10−3〜56・10 −3μm2の間
にあること、クラッドの屈折率より高い屈折率を示すフ
ァイバの中央部分の外部半径(r1)と、環形の内部半
径(r2)との間の、半径と屈折率との積の積分の2倍
が、−170・10−3〜−40・10−3μm2の間
にあること、環形の内部半径(r2)と外部半径
(r3)の間の、半径と屈折率との積の積分の2倍が、
72・10−3〜198・10−3μm2の間にあるこ
と、クラッドの屈折率より高い屈折率を示すファイバの
中央部分の外部半径(r1)と、環形の外部半径
(r3)との間の、半径と屈折率との積の積分の2倍
が、−38・10−3〜90・10−3μm2の間にあ
ることの1つまたは複数を示すことが有利である。
イバ回線として含む波長分割多重伝送システムを提案す
る。
として添付の図面を参照して挙げる本発明の実施形態を
追う説明を読むことによって明らかになろう。
おいて、5〜11ps/(nm・km)間にある色分
散、250〜370nmの間にある色分散と色分散スロ
ープとの比、50μm2より大きい有効表面積、および
0.14%/nm以下の波長に対する有効表面積の導関
数を示す、ファイバを提案する。
散補償ファイバの長さを制限し、したがってこのファイ
バによる減衰を制限し、色分散も十分に高くてチャネル
間のひずみを制限する。色分散と色分散スロープの比の
値は、段付き屈折率ファイバにおける分散を補償するた
めに適合した形式の従来技術による分散補償ファイバを
使用して、伝送システムにおいて集積色分散と色分散ス
ロープとを補償し、比のこの値はまた広い波長帯域にわ
たって色分散の変化も制限する。さらに、ファイバは
0.14%/nm未満の有効表面積スロープを示し、こ
れは、伝送システムの波長範囲内における有効表面積の
変化が、伝送システムにおいて使用される波長範囲にわ
たって非線形効果の変化を小さくすることを保証する。
伝送システムの各波長を個別に処理する必要性を省くこ
とができる。したがって、分散及び有効表面積が波長の
関数としてほとんど変化しないファイバを使用すること
は有利である。この利点は、波長の広がった範囲にわた
って伝送が必要とされるだけに一層重要になってくる。
この情況において「広帯域」という表現は、下記に定義
するS、C、L、XL帯域の少なくとも2帯域をカバー
する波長範囲であると理解する。
図である。図1には送信機TX2と受信機RX4が示さ
れており、これらの間にファイバ回線が延びている。こ
のファイバ回線は中継器81〜8n−1によって分けら
れた区画61〜6nによって形成される。各中継器8i
は増幅器10iを含むが、この構造は本発明の機能に影
響はないので説明を省く。増幅器の出力側には分散補償
ファイバの区画12iがある。分散補償ファイバを増幅
器の下流に置くことによって、ファイバにおける強い減
衰の効果を制限することができる。図1の伝送システム
において変更が可能であり、こうしてフィルタ、分散補
償ファイバの下流の増幅器などを設けることができる。
分散補償ファイバを、中継器の中に設ける代わりにファ
イバ回線として使用することもできる。
回線をFR−A−2790107に記載された形式のN
Z−DFS+ファイバと解釈することができ、このファ
イバ回線は8ps/(nm・km)に近い色分散を示
す。このようなファイバの色分散を補償するためのFR
−A−2795828に提案された例を下記に説明す
る。このファイバは、1550nmの波長において、8
ps/(nm・km)の色分散と0.055ps/(n
m2・km)の色分散スロープとを示す。色分散と色分
散スロープとの比は145nmである。分散補償ファイ
バは、1550nmの波長において常に−51ps/
(nm・km)近くの色分散と−0.035ps/(n
m2・km)の色分散スロープとを示し、したがって色
分散と色分散スロープの比は同じである(145n
m)。この例では、長さ14kmの分散補償ファイバは
86kmのファイバ回線を補償することができる。
表1における例20によるファイバであってもよい。す
なわち、このファイバは1550nmの波長において下
記の表2に示す伝播特性を示す。すなわち、8ps/
(nm・km)の色分散、および0.031ps/(n
m2・km)の色分散スロープである。
付き屈折率ファイバの比C/C’に近いので、SMFフ
ァイバの色分散を補償するために従来の技術で使用され
る形式の分散補償ファイバを、色分散を補償するために
使用することが可能である。特にDKモジュール(DK
−40、DK−60、DK−80)の名称でLUCEN
T社によって販売されている分散補償ファイバを使用す
ることができ、これは1550nmにおいて17ps/
(nm・km)の分散と0.055ps/(nm2・k
m)のスロープとを有するSMF用の80%〜120%
の補償率を提供し、これは250nm〜370nmの分
散/スロープ比に対応する。
550nmの波長において、0.13%/nmの有効表
面積スロープを示す。この値は、比較として考慮される
TeraLightファイバの有効表面積スロープより
低い。したがって、表1のファイバについては、有効表
面積の変化は伝送システムにおいて使用される波長の範
囲では小さくなる。帯域C、すなわち1530〜156
5nmにおいて作動する波長分割多重伝送システムの例
では、比較例として考慮されるTeraLightファ
イバの帯域にわたる有効表面積の変化は−3.2%〜+
2.5%程度であり、この比較で考慮される表1のファ
イバについては、変化は−2.5%〜+2.0%であ
る。
程度の波長までの、C帯域の上に展開する波長の範囲を
指す。S帯域とは、1460または1530nm程度の
波長までの、C帯域の下に展開する波長の範囲を指す。
XL帯域とは、1675nm程度の波長までの、L帯域
の上に展開する波長の範囲を指す。
する伝送システムは1460〜1675nm波長を使用
する。この形式のシステムでは、比較例として考慮され
るTeraLightファイバの帯域にわたる有効表面
積の変化は−13.5%〜+23.7%程度であり、こ
の比較で考慮される表1のファイバについては、変化は
−10.3%〜+20.1%である。
nmの帯域のチャネルすべてについて、また所定のチャ
ネル当り出力について、1484〜1657nmの帯域
でTeraLightファイバにおいて得られるものに
匹敵する振幅の非線形効果の変化を得ることができる。
したがって、既存設備の改造を必要とすることなく、よ
り広い帯域にわたって本発明のファイバを使用すること
が可能である。
性、すなわち、少なくとも1460nmから、好ましく
は1300nm以上の波長における単一モードケーブル
挙動、1550nmの波長において、50μm2以上の
有効表面積、1460nmの波長において、45μm2
以上の有効表面積、1370nm以下の色分散打消し波
長λ0、半径10mmのスリーブに巻いたときに162
5nm未満の、好ましくは1675nm未満の波長につ
いて400dB/m未満の曲率損失、半径30mmのス
リーブに100回巻いたときに1625nm未満の、好
ましくは1675nm未満の波長について、0.5d
B、好ましくは5・10−2dB未満の曲率損失、15
50nmの波長において1以下、好ましくは0.8以下
の微小曲率に対する感度、1550nmの波長におい
て、0.1ps/km1/2以下、好ましくは0.05
ps/km1/2以下の偏波モード分散、および155
0nmの波長において、0.24dB/km以下、好ま
しくは0.22dB/km未満の減衰の1つまたは複数
を示すことが有利である。
0nmを超える波長についてケーブル内で単一モード挙
動であることは、多重チャネルの単一モード伝播を可能
にする。ITU−T勧告G650は、ケーブル内カット
オフ波長を定義している。ファイバの理論的カットオフ
波長は、一般にケーブル内カットオフ波長より数百ナノ
メートルだけ長い。実際に、ケーブル内光ファイバにお
ける伝播は、理論的カットオフ波長が使用される信号の
波長より長い場合でも、単一モードになり得ることが明
らかで、実際に、光ファイバ伝送ネットワークの伝播距
離よりも短い数メートルまたは数10メートルの距離の
先で、過度の減衰のために二次モードは消える。したが
って伝送システムにおける伝播は単一モードである。し
たがってこの規準を理論的カットオフ波長規準によって
置き換えることができ、理論的カットオフ波長は185
0nm未満、さらには1800nm未満になり得る。
回線における非線形効果が伝送システムにおいて使用さ
れる波長の範囲にわたって容認可能に留まることを保証
する。
ステムにおいて使用される波長の範囲では取り消され
ず、この範囲で非線形効果も制限する。
は特に、ファイバがケーブルに統合されると、ファイバ
の十分な挙動を可能にする。曲率損失は波長の増加関数
であり、提案された限界は波長範囲全体にわたって限界
を加えることになることに留意されたい。これらの限界
はファイバのケーブル内での能力を代表するものであ
る。曲率に対する感度は、ITU−T勧告G650に説
明されているように、半径30mmのスリーブに100
回巻かれたファイバによって、または半径10mmのス
リーブに巻かれたファイバによって生じる減衰を測定す
ることによって、評価される。微小曲率に対する感度
は、この技術分野では知られている方式で測定され、後
で示すように、本出願人のASMF200ファイバなど
のファイバに対して測定することができる。上記の制約
は伝送システムにおいて使用される波長の範囲全体にわ
たって守られることが好ましい。
以下の偏波モード分散を示すことが有利である。この偏
波モード分散の値は高伝送レートですぐれた伝送を保証
し、波長1550nmの近くで測定される。
には0.22dB/km以下の減衰を示すことができ
る。この減衰値はファイバ内の損失を制限し、これは波
長1550nmの近くで測定される。
環形の分布または矩形と環形の分布を有する、上記仕様
に合うファイバの例を挙げる。
る図2の屈折率分布を示すことができる。図2の分布
は、埋まった溝形および環形分布を有する台形の指定屈
折率分布である。これはファイバの中心から始まり下記
の部分を有する。すなわちクラッドの屈折率以上のほぼ
一定の屈折率を有する中央部分、クラッドの屈折率以上
のほぼ一定の上記屈折率から、クラッドの屈折率以下の
屈折率まで、ほぼ線形で減少する屈折率を有する部分、
およびクラッドの屈折率以下のほぼ一定の屈折率を有す
る環形部分で、この組合せは、「埋まったまたは窪んだ
溝形を有する台形」の屈折率分布を構成する。
環形を、すなわちクラッドの屈折率より高い屈折率の部
分を示す。このことから、埋まった溝形と環形を有する
台形と表現される。
準備することもでき、ここでは台形と環形の分布に対し
て、ファイバは下記の部分を有する。すなわち、クラッ
ドの屈折率以上のほぼ一定の屈折率を有する中央部分、
およびクラッドの屈折率以下のほぼ一定の屈折率を有す
る環形部分で、この組合せは、「埋まったまたは窪んだ
溝形を有する矩形」の屈折率分布を構成し、これは環形
によって囲まれている。
折率とクラッドの屈折率との差を示し、Δn2は、ファ
イバの埋まった溝形の屈折率とクラッドの屈折率との差
を示し、Δn3は、ファイバの環形の屈折率とクラッド
の屈折率との差を示す。上述のように、Δn1とΔns
は正の値であり、Δn2の値は負の値である。
分の外半径であり、r1bは、埋まった溝形の内半径で
あり、r1は、屈折率がクラッドの屈折率より高いファ
イバの中央部分の半径である。矩形の分布の場合には、
r1は矩形中央部分の半径であり、半径r1aとr1b
とは同じである。半径がr1aでクラッドの屈折率より
高い一定の屈折率を有する中央部分を「台形の小さな基
部」と呼ぶこともできる。「台形の大きな基部」とは、
図において半径r1bに相当し、溝の内半径に延びてい
る。r2は、環形の内半径である埋まった部分の外半径
であり、r3は、環形の外半径である。
記の表記法を用いて下表に挙げる。
び環形の分布であるが、その他の分布は台形および環形
の分布である。
に示す不等式の1つまたは複数を適用することによって
選ぶことができる。まず一方、台形の中央部分に関して
はこれらの不等式を有することが有利である。 5.9・10−3≦Δn1≦7.8・10−3、および 3.5≦r1≦4.5μm
の比が0.4〜1になるように選ぶことが有利で、極限
値1は実際には環形を有する「矩形」の屈折率分布に相
当する。台形の分布は、ファイバの中心付近において屈
折率がより漸進的な変化を示すという利点を有し、こう
したファイバの中心と窪んだ溝との間の遷移の緩和は、
減衰の観点から有利である。またプレフォーム製造の観
点から、矩形分布よりも台形分布を得ることが容易であ
る。したがって、この観点から、比は0.95未満また
はさらに0.90未満であることが有益である。さらに
有利な上限値は0.80である。
と外半径r2との値を選択して、下記を確認することが
できる。 −8・10−3≦Δn2≦−1・10−3、および 5.3≦r2≦8.1μm
r3との値を選択して、下記を確認することができる。 1・10−3≦Δn3≦8・10−3、および 7.2≦r3≦11.1μm
たがって、
きる。このパラメータは、表面積と屈折率の積に対して
均一である。このパラメータは単に台形分布ならびに矩
形分布に適用され、ファイバの芯近くの屈折率増加を表
す。この値は76・10−3〜114・10−3μm2
の間にあることが好ましい。
積に対して均一である。このパラメータは単に台形分布
ならびに矩形分布に適用され、屈折率の平均値と中央部
分の半径r1との積を表し、矩形屈折率分布の場合に
は、このパラメータは2Δn1・r1となる。この値は
46・10−3〜56・10−3μm2であることが好
ましい。
きる。このパラメータは、表面積と屈折率の積に対して
均一である。このパラメータは、埋まった溝形における
屈折率減少を表す。この値は−170・10−3〜−4
0・10−3μm 2の間にあることが好ましい。
の積に対して均一である。このパラメータは、環形にお
ける屈折率増加を表す。この値は72・10−3〜19
8・10−3μm2の間にあることが好ましい。
ータは、埋まった溝形と環形について珪素の屈折率に対
する屈折率の平均増加を表す。この値は−38・10
−3〜90・10−3μm2の間にあることが好まし
い。
パラメータの組合せによって、ファイバ回線として使用
することのできるファイバの分布を定義することができ
る。
1625、1675nmの波長について下表2、3に指
定する伝播特性を示す。
表すファイバの理論的カットオフ波長である。実際に
は、ケーブルにおいて測定されたカットオフ波長は数1
00nm低く、ファイバは、特にCおよびL帯域におい
て有用な信号の波長範囲において、しかし一般には13
00〜1675nmの間で実際上単一モードであると理
解される。
取消し波長である。2W02はマイクロメートルで表す
モード直径である。Cはps/(nm・km)で表す色
分散である。C’は色分散スロープ、すなわちps/
(nm2・km)で表す波長に対する色分散の導関数で
ある。したがって、色分散と色分散スロープとの比C/
C’は波長の次元を有し、ナノメートルで表される。S
effはμm2で表される有効表面積であり、したがっ
て、Seff 2/C’はこの有効表面積の自乗と色分散
スロープとの比であり、この大きさは有効表面積(でき
るだけ大きいほうがよい)と色分散スロープ(できるだ
け小さいほうがよい)との間の妥協を示すものである。
S’effは、1550nmの波長における波長に対す
るこの有効表面積の導関数であり、これは%/nmで表
され、1550nmの波長における波長に対するこの有
効表面積の導関数dSeff/dλを、この波長におけ
る有効表面積の値Seffで割って計算される。これは
同様に「有効表面積スロープ」または「有効表面積の導
関数」と呼ばれる。最後に、Sμcは微小曲率に対する
ファイバの感度を表す次元のない係数で、この係数は、
表の中においては、ASMF200の呼称で本出願人に
よって商品化された従来技術のファイバに対して測定さ
れている。この係数は、それ自体知られている2グリッ
ド間のファイバ圧潰法によって測定することができる。
特定値について測定されるものではないカットオフ波長
と色分散取消し波長はもちろん除いて、すべて1550
nmで測定された。1550nmにおけるファイバの光
パラメータ測定値は、特に色分散スロープと有効表面積
スロープとの値が小さいことを考慮して、ファイバの使
用範囲すべてにわたるさまざまなパラメータの値を表す
ものである。
m2で表す有効表面積Seff、ps/(nm・km)
で表す色分散C、および半径10〜30mmのスリーブ
について先に述べたように測定された曲率による損失の
値を提供する。
性、すなわち色分散、色分散と色分散スロープとの比、
および有効表面積スロープを有することを示しており、
これらの伝播特性は、SMFファイバに適する従来の補
償ファイバとともに、光ファイバ伝送システムにおいて
ファイバ回線として使用されることを可能にする。表3
は、ファイバが1460〜1675nmの予測波長範囲
のすべてに適する値を有することを示している。
5%の変化、または屈折率Δn2、Δn3、またはΔn
4の10%の変化によって、同様な結果を得ることがで
きる。同様に、表1における例に挙げた値に対して、半
径r1およびr2について10%の変化、半径r3につ
いて5%の変化によって同様な結果を得ることができ
る。
来の技術によるファイバの使用とを比較したグラフを示
す。横軸に波長を取り、縦軸に有効表面積と1550n
mの波長におけるその値との偏差を取った。「Ex.2
0」で示された曲線は先に提示した例20のファイバに
該当し、これは0.13%/nmの有効表面積スロープ
を示す。「従来の技術」で示された曲線は、Teral
ightの商標で本出願人によって販売されているファ
イバに該当し、これはフランス特許出願FR−A−27
90107に記載され、1550nmの波長で0.17
%/nmの有効表面積スロープを示す。このグラフから
明瞭に、1460〜1675nmの伝送についての有効
表面積の変化幅は、従来の技術においては本発明の方法
によるよりも大きいことがわかる。1550nmにおけ
る値に対する変化は従来の技術のファイバによれば−1
3.5%〜+23.7%である。これは本発明の方法で
は−10.3%〜+20.1%しかない。伝送範囲の点
から、本発明の方法は1460〜1675nmの波長範
囲における伝送を可能にし、その有効表面積の相対変動
は1484〜1657nmの波長範囲におけるTrea
lightファイバと同じで、すなわち42nmの帯域
幅利得がある。
となく、延長された波長範囲にわたって信号を伝送する
ことも可能である。非線形効果の観点から、システムの
設計者は波長を気遣う必要はなく、すべてのチャネルに
ついて同じ特性と、波長範囲すべてにわたって同じ波長
間隔と、同じチャネルあたり伝送レートとを示す伝送源
を使用することができる。
と実施形態に限定されるものではなく、当業者には明ら
かになる多くの変更が可能である。したがって、表の例
に提案したもの以外の分布、または図1に示したもの以
外のシステム構成も使用することができる。
折率分布の概略図である。
よるファイバについての波長の関数として有効表面積の
変化を示すグラフである。
率との差 Δn2 ファイバの埋まった溝形の屈折率とクラッドの
屈折率との差 Δn3 ファイバの環形の屈折率とクラッドの屈折率と
の差 r1 屈折率がクラッドの屈折率より高いファイバの中
央部分の半径 r2 環形の内半径である埋まった部分の外半径 r3 環形の外半径 r1a 屈折率がほぼ一定である中央部分の外半径 r1b 埋まった溝形の内半径
Claims (24)
- 【請求項1】 1550nmの波長について、色分散C
は5〜11ps/(nm・km)間にある値を、色分散
と色分散スロープとの比C/C’は250〜370nm
の間にある値を、および波長に対する有効表面積の導関
数S’effは0.14%/nm未満の値を示す光ファ
イバ。 - 【請求項2】 1460nmからの、好ましくは130
0nmからの波長範囲においてケーブル内で単一モード
であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ。 - 【請求項3】 理論的カットオフ波長は1850nm以
下の、好ましくは1800nm以下の値を示すことを特
徴とする請求項1または2に記載の光ファイバ。 - 【請求項4】 色分散取消し波長λ0は1370nm以
下の値を示すことを特徴とする請求項1、2、または3
に記載の光ファイバ。 - 【請求項5】 1550nmの波長において、有効表面
積は50μm2以上の値を示すことを特徴とする請求項
1から4のいずれか一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項6】 1460nmの波長において、有効表面
積は45μm2以上の値を示すことを特徴とする請求項
1から5のいずれか一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項7】 半径10mmのスリーブの周りに1回巻
かれた場合に、1625nmの波長において、好ましく
は1675nmの波長において、曲率による損失は40
0dB/m以下の値を示すことを特徴とする請求項1か
ら6のいずれか一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項8】 半径30mmのスリーブの周りに100
回巻かれた場合に、1625nmの波長において、好ま
しくは1675nmの波長において、曲率による損失は
0.5dB未満、好ましくは5・10−2dB未満の値
を示すことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項
に記載の光ファイバ。 - 【請求項9】 1550nmの波長において、偏波モー
ド分散は0.1ps/km1/2以下の、好ましくは
0.05ps/km1/2以下の値を示すことを特徴と
する請求項1から8のいずれか一項に記載の光ファイ
バ。 - 【請求項10】 1550nmの波長において、減衰は
0.24dB/km未満の、さらには0.22dB/k
m未満の値を示すことを特徴とする請求項1から9のい
ずれか一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項11】 1550nmの波長において、有効表
面積の自乗と色分散スロープとの比は80000μm4
・nm2・km/ps以上の値を示すことを特徴とする
請求項1から10のいずれか一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項12】 1550nmの波長において、微小曲
率に対する感度は1未満、好ましくは0.8未満の値を
示すことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項
に記載の光ファイバ。 - 【請求項13】 台形または埋もれた溝形と環形を有す
る矩形の屈折率分布を示すことを特徴とする請求項1か
ら12のいずれか一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項14】 台形または矩形の屈折率とクラッドの
屈折率との差(Δn 1)が5.9・10−3〜7.8・
10−3の間にあり、クラッドの屈折率より高い屈折率
を示すファイバの部分の半径(r1)は3.5〜4.5
μmの間にあることを特徴とする請求項13に記載の光
ファイバ。 - 【請求項15】 陥没した溝形の屈折率とクラッドの屈
折率との差(Δn2)が−8・10−3〜−1・10
−3の間にあり、この溝形の外部半径(r2)は5.3
〜8.1μmの間にあることを特徴とする、請求項13
または14に記載の光ファイバ。 - 【請求項16】 環形の屈折率とクラッドの屈折率との
差(Δn3)が1・10−3〜8・10−3の間にあ
り、この環形の外部半径(r3)は7.2〜11.1μ
mの間にあることを特徴とする請求項13、14、また
は15に記載の光ファイバ。 - 【請求項17】 台形の内部半径と外部半径との比が
0.4より大きいことを特徴とする請求項13から16
のいずれか一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項18】 台形の内部半径と外部半径との比が
0.95未満、さらには0.90未満、好ましくは0.
80未満であることを特徴とする請求項13から17の
いずれか一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項19】 ゼロ半径と、クラッドの屈折率より高
い屈折率を示すファイバの中央部分の外部半径(r1)
との間の、半径と屈折率との積の積分の2倍が、76・
10−3〜114・10−3μm2の間にあることを特
徴とする請求項13から18のいずれか一項に記載の光
ファイバ。 - 【請求項20】 ゼロ半径と、クラッドの屈折率より高
い屈折率を示すファイバの中央部分の外部半径(r1)
との間の、屈折率の積分の2倍が、46・10−3〜5
6・10−3μm2の間にあることを特徴とする請求項
13から19のいずれか一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項21】 クラッドの屈折率より高い屈折率を示
すファイバの中央部分の外部半径(r1)と、環形の内
部半径(r2)との間の、半径と屈折率との積の積分の
2倍が、−170・10−3〜−40・10−3μm2
の間にあることを特徴とする請求項13から20のいず
れか一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項22】 環形の内部半径(r2)と外部半径
(r3)の間の、半径と屈折率との積の積分の2倍が、
72・10−3〜198・10−3μm2の間にあるこ
とを特徴とする請求項13から21のいずれか一項に記
載の光ファイバ。 - 【請求項23】 クラッドの屈折率より高い屈折率を示
すファイバの中央部分の外部半径(r1)と、環形の外
部半径(r3)との間の、半径と屈折率との積の積分の
2倍が、−38・10−3〜90・10−3μm2の間
にあることを特徴とする請求項13から22のいずれか
一項に記載の光ファイバ。 - 【請求項24】 請求項1から23のいずれか一項に記
載の光ファイバをファイバ回線として含む、波長分割多
重伝送システム。
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